Common indications in CT imaging in Iceland and their effective doses: Preliminary work for NDRL’s in Iceland

Ritgerð þessi er til meistaragráðu í geislafræði og er óheimilt að afrita ritgerðina á nokkurn hátt nema með leyfi rétthafa.Bakgrunnur: Á tímabilinu 1996-2017 jókst notkun tölvusneiðmyndatækja um 309% á Íslandi. Með aukinni notkun tækninnar, hefur geislaálag vegna hennar aukist. Rannsóknin var sú fyrsta sem skoðaði algengustu ábendingar heildrænt fyrir allt Ísland og skoðar geislaskammta m.t.t. ábendinga. Aðferðafræði: Á Íslandi eru 9 stofnanir sem nota tölvusneiðmyndatækni á 14 starfstöðvum, alls 15 tölvusneiðmyndatæki. Haft var samband við allar stofnanir og þær beðnar um að skilgreina sínar algengustu ábendingar. Stofnunum var frjálst að skila ábendingum sínum eins og þeim hentaði, en mælt var með að annað hvort að meta út frá reynslu eða telja ábendingar. Byrjað var á að para ábendingar eftir fyrir fram ákveðnum líkamssvæðum fyrir hverja stofnun. Síðan voru ábendingar flokkaðar saman, þar sem mörg heiti geta verið yfir sömu eða svipaðar ábendingar. Þar sem starfsemi stofnanna er mismunandi, var ákveðið að nota hlutfallsstuðla eftir því hversu margar rannsóknir hver stofnun/starfstöð gerir á ári. Hlutfallsstuðlar voru bæði notaðir fyrir algengustu líkamssvæðin og algengustu ábendingar á hverju líkamssvæði. Þegar kallað var eftir upplýsingum um geislaskammta, var ekki beðið um sérstakar rannsóknaraðferðir heldur hvaða rannsóknaraðferðir voru notaðar til að rannsaka ákveðnar ábendingar. Tilgreint var að rannsóknaraðferðin þyrfti að vera notuð a.m.k. 50 sinnum á ári. Fyrir hverja rannsóknaraðferð var beðið um upplýsingar um: lengdargeislun, sneiðgeislun, aldur og kyn. Einnig var beðið um geislaskammtabreyturnar: sát, kV, sjálfvirka geislunarstýringu (mA/mAs), skannsvæði, heildarblendu, sneið/helical/volume rannsóknaraðferð, heiti rannsóknaraðferða og fyrir hvaða ábendingar rannsóknaraðferðin væri notuð fyrir. Niðurstöður: Algengustu líkamssvæðin sem rannsökuð voru á Íslandi voru eftirfarandi: kviðarhol (36,5%), brjósthol (26,6%) og höfuð (23%). Önnur skilgreind líkamssvæði voru búkur, lendhryggur, háls, mjaðmagrind og útlimir. Þessi 5 líkamssvæði voru 13,7% af skilgreindi starfsemi starfstöðva/stofnanna. Fyrir ábendingar í höfði er algengasta ábendingin heilablóðfall/heilablæðing í heila, eða 44,1% af heild í höfði. Ábendingin æxli og meinvörp var algengasta ábendingin fyrir 4 líkamssvæði: háls (78%), brjósthol (22,8%), kviðarhol (27,1%) og búk (65,2%). Fyrir ábendingar í lendhrygg, var algengasta ábendingin brjósklos, 38,5% af heild fyrir líkamssvæðið. Ábendingin áverkar var algengust fyrir 2 líkamssvæði, mjaðmagrind (71,2%) og í efri útlimum (76%). Fyrir neðri útlimi var algengasta ábendingin lærisslagæðar, 68,6%. Lengdargeislun var skilgreind fyrir 32 ábendingar á 7 mismunandi líkamssvæðum, þar uppfylltu 17 ábendingar þau skilyrði sem þurfti til tölfræðiprófanna. Í öllum ANOVA prófunum greindist marktækur munur milli meðaltala lengdargeislunar og tekin voru TukeyHSD próf til að sjá hvar marktækur munur lá. Fyrir líkamssvæðið höfuð var þriðja fjórðungamark lengdargeislunar 15 sinnum hærra fyrir almennar spurningar í heila en ábendinguna skútabólgu. Þriðja fjórðungamark fyrir ábendinguna blóðtappi í lungum, var hærra en fyrir ábendinguna kransæðasjúkdómar. Þrjár rannsóknaraðferðir voru skilgreindar fyrir rannsóknir af öllum kviðnum og var mismunandi hvaða rannsóknaraðferðir voru notaðar eftir hvaða ábendingin var. Þrátt fyrir að líkamssvæðið lendhryggur hafi aðeins verið með 2% af heild, voru 8 tæki sem skilgreindu að þau rannsökuðu ábendingar í lendhrygg. Tillögur að landsviðum voru gerðar fyrir 17 ábendingar á 5 líkamssvæðum, sem uppfylltu skilyrði um setningu landsviðmiða. Ályktun: Ef litið var á algengustu ábendingar fyrir öll líkamssvæði, var algengasta ábendingin æxli og meinvörp. Ábendingar voru svipaðs eðlis og annarra landa sem borið var saman við. Algengustu líkamssvæði sem rannsökuð voru með tölvusneiðmyndatæki, voru kviðarhol, brjósthol og höfuð. Geislaskammtar voru í flestum tilfellum ólíkir fyrir algengustu ábendingar á sama líkamssvæði, en fór mest eftir hvaða rannsóknaraðferð var notuð. Þegar lengdargeislun ábendinga var borin saman við viðmið annarsstaðar, var í flestum tilvikum sambærilegt eða lægra gildi. Þó mætti lækka lengdargeislun 5 ábendinga sem voru bornar saman við önnur viðmið. Lykilorð: Tölvusneiðmyndatækni, ábending, geislaskammtur, geislafræði, landsviðmið og geislaskammtaviðmið.Background: In a 21 year period, the usage of computed tomography increased by 309% in Iceland. Because of this, the effective dose from the technology has also increased. This thesis is the first to ascess which indications for CT exams are the most common in Iceland and looks at the absorbed dose based on indications. Method: In Iceland there are 15 CT machines that are used in clinical purpose. They belong to 9 institutions at 14 different locations all over Iceland. All intistutions were contacted to inform them of this reasearch project and at first, everyone was asked to define their most commonly examed indications to reflect 90% of their exams. There were no specific method implied for this data collection, but it was recommended that the institution would either count their indication or asess their most common indications. Areas of the body were defined before hand, and the indications were categorized into those areas after the data collection. After that had been done, indications that were the same but under a different names were paired together and indications for similar conditions like tumors and metastasis. Because these institutions in Iceland vary in actitivity, from small hospital in low populated areas to big university hospitals, it was decided to take that into account. Coefficients were used to calculate both the most common indications and most examined body areas. These coefficients were calculate from the quantity of exams in each institution per year. After the most common indication had been determined, lists were sent out to each institution and they were asked to send the exam method they would use for each indication but only if they performed the examination more than 50 times a year. For each patient, in each exam method, asked to fill out: dose length produce, computed tomography dose index, age and gender. For each exam method they were asked to send in informations about the following: pitch, kV, automatic exposure control (mA/mAs), area that is scanned, collimation and which indication the method was used for. Results: The most examed body areas in Iceland were the following: abdomen (36,5%), thorax (26,6%) and head (23%). Other defined body areas were torso, lumbar spine, neck, pelvis and limbs. These five areas only accounted for 13,7 % of total examined body areas. The most common indication for head was stroke/intracranial hemorrage or 44,1% of indications for head CT‘s. Tumors and metastasis were the most common indiactions for four different body areas. They were the following: neck (78%), thorax (22,8%), abdomen (27,1%) and torso (65,2%). The most common indication for the lumbar spine was a slipped disc, or 38,5% for the area. The indication trauma was the most common for two body areas, pelvis (71,2%) and upper limbs (76%). For the lower limbs, the most common indication was femoral arteries or in 68,6% of cases. Dose lengt product (DLP) was defined for 32 different indications for 7 body areas, 17 indication that qualified for statistical analysis. Taken were ANOVA tests and all of showed a significant difference, so a TukeyHSD analysis were performed to find out were it was significant. The results showed that the third quartile (DLP) for pathology in the brain was 15 times higher than the third quartile for sinusitis/sinus infection. The third quartile for coronary artery disease was lower than for the indication pulmonary embolism. Three different exam methods were defined for indication tumors and metastasis in abdomen. Even though the body area lumbar spine was only 2% of examed areas, were over 50% of CT machine that turned in informations about their exams for indications in the lumbar spine. Proposals for diagnostic reference levels in Iceland were made for 17 different indications in 5 body areas. Conclusion: If the most common indication was looked at for all body areas, it was tumors and metastasis. If the results were looked at and compared to the national diagnostic levels from other countries, the most common indications were similiar in nature. The most commonly examed body areas in CT scans in Iceland are abdomen, thorax and head. Effective dose was in most cases different for the most common indications in the same body are, but this difference was mainly because of different exam methods between the indications. If the third quartile for DLP was compared to NDRL‘s in European countries and Canda, in most cases the results were lower or similar in this thesis. There were 5 indication that were higher than these NDRL‘s, and it should be the goal to lower them. Key words: Computed tomography, indication, radiation dose, radiography, National diagnostic reference level (NDRL) and Diagnostic reference level (DRL)